如图所示“为探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图．（1）本实验中，实验必须要求的条件是______A．斜槽轨道必须是光滑的B．斜槽轨道末端点的切线是水平的C．入

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如图所示“为探究碰撞中的不变量”的实验装置示意图．
（1）本实验中，实验必须要求的条件是______
A．斜槽轨道必须是光滑的
B．斜槽轨道末端点的切线是水平的
C．入射小球每次都从斜槽上的同一位置无初速释放
D．入射球与被碰球满足m_a＞m_b，r_a=r_b
（2）如图，其中M、P、N分别为入射球与被碰球对应的落点的平均位置，则实验中要验证的关系是______
A．m_a•ON=m_a•OP+m_b•OM
B．m_a•OP=m_a•ON+m_b•OM
C．m_a•OP=m_a•OM+m_b•ON
D．m_a•OM=m_a•OP+m_b•ON．

答案

（1）A、“验证动量守恒定律”的实验中，是通过平抛运动的基本规律求解碰撞前后的速度的，只要离开轨道后做平抛运动，对斜槽是否光滑没有要求，故A错误；
B、要保证每次小球都做平抛运动，则轨道的末端必须水平，故B正确；
C、要保证碰撞前的速度相同，所以入射球每次都要从同一高度由静止滚下，故C正确；
D、为了保证小球碰撞为对心正碰，且碰后不反弹，要求m_a＞m_b，r_a=r_b，故D正确．
故选BCD．
（2）要验证动量守恒定律定律即：m_av₀=mav₁+m_bv₂
小球做平抛运动，根据平抛运动规律可知根据两小球运动的时间相同，上式可转换为：
m_av₀t=m_av₁t+m_bv₂t
故需验证m_aOP=m_aOM+m_bON，因此ABD错误，C正确．
故选C．

举一反三

气垫导轨工作时能够通过喷出的气体使滑块悬浮，从而基本消除掉摩擦力的影响，因此成为重要的实验器材，气垫导轨和光电门、数字毫秒计时器配合使用能完成许多实验．现提供以下实验器材：（名称、图象、编号如图）．利用以上实验器材可以完成“验证动量守恒定律”的实验．为完成此实验，某同学将实验原理设定为：m₁v₀=（m₁+m₂）v
（1）针对此原理，我们应选择的器材编号为：______；
（2）在我们所选的器材中：______器材对应原理中的m₁（填写器材编号）．

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某同学用如图1所示装置探究A、B两球在碰撞中动量是否守恒．该同学利用平抛运动测量两球碰撞前后的速度，实验装置和具体做法如下，图中PQ是斜槽，QR为水平槽．实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滑下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹．重复上述操作10次，得到10个落点痕迹．再把B球放在水平槽上靠近槽末端的地方，让A球仍从位置G由静止开始滑下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹．重复这种操作10次，并画出实验中A、B两小球落点的平均位置．图中O点是水平槽末端R在记录纸上的垂直投影点．其中米尺水平放置，且平行于G、R、O所在的竖直平面，米尺的零点与O点对齐．

（1）为了使两球碰撞为一维碰撞，所选两球的直径关系为：A球的直径______B球的直径（“大于”、“等于”或“小于”）；为减小实验误差，在两球碰撞后使A球不反弹，所选用的两小球质量关系应为m_A______m_B（选填“小于”、“大于”或“等于”）；
（2）在以下选项中，哪些是本次实验必须进行的测量？答：______（填选项号）．
A．水平槽上未放B球时，测量A球落点位置到O点的距离
B．A球与B球碰撞后，测量A球与B球落点位置到O点的距离
C．A球和B球在空间飞行的时间
D．测量G点相对于水平槽面的高度
（3）已知m_A：m_B=2：1，E、F、J是实验中小球落点的平均位置，请你根据该同学实验中所选小球和实验的记录纸判断，A球没有碰撞B球时的落点是______点（在E、F、J三个落点中选填），A球与B球碰撞后A球的落点是______点（在E、F、J三个落点中选填）．
该同学通过实验数据说明在实验中A、B两球碰撞中动量守恒，
请你用图2中的字母写出该同学判断动量守恒的表达式是______．

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某同学用如图所示的装置通过半径相同的A、B两球的碰撞来验证碰撞中的动量守恒，实验时先使A球从斜槽上某一固定位置G由静止开始滚下，落到位于水平地面的记录纸上，留下痕迹，重复上述操作10次，得到10个落点痕迹，再把B球放在水平槽上靠近槽末端的支柱上，让A球仍从位置G由静止开始滚下，和B球碰撞后，A、B球分别在记录纸上留下各自的落点痕迹，重复这种操作10次，图中O点是水平槽末端在记录纸上的垂直投影点，B球落点痕迹如图，其中米尺水平放置，米尺的零点与O点对齐
（1）从图中可以测出碰撞后B球的水平射程应取为______cm．
（2）若A球和B球的质量分别为m_A和m_B，球的直径为d，OM的距离为S₁，OP的距离为S₂，ON的距离为S₃，则验证碰撞中的动量守恒的表达式为______．

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用如图所示装置来探究碰撞中的守恒量，质量为m_B的钢球B放在小支柱N上，球心离地面高度为H；质量为m_A的钢球A用细线拴好悬挂于O点，当细线被拉直时O点到球心的距离为L，细线与竖直线之间夹角α；A球由静止释放，摆到最低点时恰与B球发生正碰，碰撞后，A球摆到与竖直夹角为β处，B球落到地面上，地面上铺有一张盖有复写纸的白纸，用来记录球B的落点．
（1）用图中所示各个物理量的符号表示：碰撞前A球的速度V_A=______；碰撞后B球的速度V_B=______；此实验探究守恒量的最后等式为______
（2）请你提供一条提高实验精度的建议：______．

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如图所示为“验证碰撞中的动量守恒”的实验装置．
（1）下列说法符合本实验要求的是______．
A．入射球比靶球质量大或者小均可
B．每次入射球必须从同一高度由静止释放
C．安装轨道时末端切线必须水平
D．实验中需要测量轨道末端离地面的高度
（2）实验中记录了轨道末端在记录纸上的竖直投影为O点，经多次释放入射球，在记录纸上找到了两球的平均落点位置M、P、N，并测得它们到O点的距离分别为

、

和

．已知入射球的质量为m₁，靶球的质量为m₂，只要验证等式______成立，即可认为碰撞中的动量守恒．
（3）满足（2）的情况下，若满足等式______成立，即可认为碰撞为弹性碰撞．（仅用

、

和

表示）

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